应县木塔,它为何能屹立千年岿然不动?
应县木塔相当于现在的20层楼高,它不用一颗铁钉,3000吨木结构互相咬合构成塔身。千年间历经地震、雷劈、枪击、炮鸣依旧屹立不倒。而华夏大地绝大部分古木塔现在都已经灰飞烟灭了。
【防雷击】
应县木塔顶部的金属塔刹并不接地,所以木塔是没有避雷装置的。民间传言的避雷、避火珠都是不存在的东西。但是构建木塔的材料非常干,几乎没有电阻。建筑材料没有导电性,木塔就引不下雷电。木塔所在地风大干燥,空气湿度小,不易生虫,保证了木塔千年不朽。【防地震】
应县自古以来遭遇过很多地震,但是应县木塔的基座本身就有减震功效,能把地震峰值削减60%。木塔的塔基很大,是塔高的一半。应县木塔的每一层,都有由撑木构成的环状结构,该结构被屋檐遮挡,从外部无法看出,形成暗层,防止位移变形。木塔的结构全靠斗拱,柱梁镶嵌,穿插吻合。斗拱是我国建筑的特有形式,应县木塔共使用240组不同形式的斗拱,是我国古代建筑中,应县木塔是使用斗拱最多的塔。应县木塔甚至有“斗拱博物馆”之称。当大风地震来临时,斗拱就像一个可松可紧的弹簧,可以吸收动能,保护主体结构不受侵害。因为斗拱之间不是钢性连接,所以在受到大风水平力作用时,木材之间产生一定的位移和摩擦,从而可以吸收部分能量,起到调整变形的作用。【防炮火】
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作为木质建筑,为何应县木塔能如此坚如磐石?
这得从木塔的结构与斗拱的相互作用中去寻找答案。
木塔有内外两圈柱网,各层通过柱、梁、斗拱嵌套在一起而形成套筒结构。辽代木构建筑结构体系进一步创新,在结构中大量使用斜撑构件,保证了结构刚性,改变了传统的四边形体系。由柱头枋构成的闭合木框起着圈梁作用,木塔的结构体系有如一个刚性很强的八边形套筒,其中斗拱起着关键的稳定作用。
斗拱是中国古代建筑所特有的结构形式,靠它将梁、枋、柱连接成一体。由于斗拱之间不是刚性连接,所以在受到大风地震等水平力作用时,木材之间产生一定的位移和摩擦,从而可吸收和损耗部分能量,起到了调整变形的作用。
斗拱是中国古代建筑所特有的结构形式,靠它将梁、枋、柱连接成一体。由于斗拱之间不是刚性连接,所以在受到大风地震等水平力作用时,木材之间产生一定的位移和摩擦,从而可吸收和损耗部分能量,起到了调整变形的作用。
由于斗拱系统本身是由若干小木料即斗、拱等榫接在一起,相当于许多小型的悬臂,它们能够调整倾角、平衡弯矩,因此在受到地震、炮击等异常震动时后,斗拱成为一种阻尼装置,通过斗拱榫卯间的摩擦、错位,可以消耗掉外来的巨大能量,使得木塔具有较好的抗震、抗冲击性能。
除此之外,木塔内外槽的平座斗拱与梁枋等组成的结构层,使内外两圈结合为一个刚性整体。这样,一柔一刚便增强了木塔的抗震能力。
由于斗拱系统本身是由若干小木料即斗、拱等榫接在一起,相当于许多小型的悬臂,它们能够调整倾角、平衡弯矩,因此在受到地震、炮击等异常震动时后,斗拱成为一种阻尼装置,通过斗拱榫卯间的摩擦、错位,可以消耗掉外来的巨大能量,使得木塔具有较好的抗震、抗冲击性能。
除此之外,木塔内外槽的平座斗拱与梁枋等组成的结构层,使内外两圈结合为一个刚性整体。这样,一柔一刚便增强了木塔的抗震能力。
结构布局的合理性使应县木塔在受到多次地震甚至炮击之后依然屹立不倒。
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